铸铁平台在实际生产中,铸铁平台的冷速度通常间接地以铸件壁厚、瓷性温度和铸型散热条件来说,铸铁平台壁是决定铸件冷速度的一个重要因素。在其他条件相同时,铸铁平台壁越厚,冷速度就越慢,组织就越粗大,其生能也越低。由此可见,过分增加铸件壁厚,不但不能提高铸铁平台的强度,反而会使铸铁平台的冷速度降低,晶粒粗大,产生缩松的可能大,力学性能降低。生产中在确定铸铁平台化学成分时,一般都要依据铸铁平台壁厚。但因实际铸件的几何形状比较复杂,壁厚差别也很大,很难简单地进行分析和比较,而在铸件工艺设计中引入铸件模数M的念是一种比较巧妙的法。
铸铁平台温度对件冷速度的影响。铁铙注温度对铸铁平台冷速度的影响实际上是浇注温度对铸型条件的影响。当铸铁平台冷到结晶温度时,高温铁液浇注的铸型被加热至较高的温度,而低温铁液浇注的铸型温度较低。因此,在铁液凝固时,高温浇注形成的温度差较小,而较低温浇注的温度差较大。也就是说,铸铁平台高温浇注能在铸件凝固前使铸型达到较高的预热温度,从而降低了铸铁平台铸型的吸热速度,使此时的冷速度低于低温浇注时的冷速度,故高温浇注石墨化以及使石墨粗化的作用。
铸铁平台热件对冷的影响。不同的铸铁平台铸型材料具有不同的蓄热和散能力,从而导致铸件的冷速度不同,组织性能也就不同。通常铸铁平台铸型对铸件的激冷作用越大铸件的冷速度就越快。一般干砂型的激冷作用小,湿砂型对铸铁平台的激冷作用大于干砂型而金属型对铸铁平台的激冷作用更大。生产中,冷硬铸铁就是利用金属型浇注的铸铁,由于表面冷速度大,因此形成了白口组织。在机床制造中,为了提高床身导轨面的耐磨性能,使石墨变细,珠光体细化,常采用导轨面上放冷铁的方法。但是为了防止铸铁平台激冷过度而出现白口,常采用在冷铁表面涂上涂料或衬砂等方法,或用石墨作为“冷铁”,效果也很好。
铸铁平台冷速度对灰铸铁组织和性能的影响铸件的冷速度对铸铁组织和性能的影响很大,会对析出石墨的大小、数量、分布以及珠光体的数量和分布等产生影响。当冷速度较快时,铸铁平台的结晶倾向于Fe-FeC相图所反映的亚稳定系结晶过程,不利于铸铁平台石墨化过程因而出现一系列现象,如白口化、珠光体量增加、基体组织细化等,引起强度提高。
其他因素对铸铁平台组织和性能的影响除了上述化学成分、冷速度对铸铁平台的组织和性能产生影响外,铁液的过热和高温静置、熔化铁液用的炉料、孕育处理等也对铸铁的组织和性能有显著的影响。对于相同化学成分的铸铁,若对共品转变以及共析转变时的冷速度进行调控,则可以得到不同的铸态组织。如在共析转变时,提高冷速度,基体会产生更多的珠光体组织。反之,若在共析阶段降低冷速度,则会形成更多的铸铁平台铁素体组织。
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